水庫灌區(qū)節(jié)水灌溉信息化管理探究

□王家鳳（信陽市鲇魚山水庫管理局）

水庫灌區(qū)節(jié)水灌溉信息化管理探究

□王家鳳（信陽市鲇魚山水庫管理局）

中國很多地區(qū)出現(xiàn)了水資源緊缺，水庫供水功能和水庫灌區(qū)用水出現(xiàn)了嚴(yán)重的緊缺現(xiàn)象，如何完善灌區(qū)節(jié)水灌溉管理模式，提高灌區(qū)水資源利用率成為當(dāng)代人非常關(guān)注的話題。文章主要分析水庫灌區(qū)管理運行存在的主要問題，針對這些問題，提出完善的管理系統(tǒng)方式，并詳細(xì)的介紹這些管理體系的內(nèi)容，希望能夠提升水庫灌區(qū)的水資源利用率。

水庫；灌區(qū)節(jié)水；灌溉管理

0 引言

科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展，全方位地提升了全球人類的生活水平，同時，推動了各行各業(yè)的發(fā)展，尤其是在信息工程方面更是取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，農(nóng)業(yè)灌溉信息化管理技術(shù)的應(yīng)用有著良好的發(fā)展趨勢。全世界很多國家都在將高科技應(yīng)用到水庫灌區(qū)的灌溉管理方面，將傳統(tǒng)的人工管理模式逐步轉(zhuǎn)化為智能化、信息化的管理模式。在20世紀(jì)末，我國逐漸引進(jìn)先進(jìn)的灌溉管理技術(shù)，加大灌區(qū)的投入力度，完善灌區(qū)的配套建設(shè)，使灌區(qū)信息化建設(shè)的速度明顯提升，從而增加社會效益。目前，我國水庫灌區(qū)節(jié)水灌溉管理技術(shù)很難滿足當(dāng)今社會的發(fā)展需求，為了適應(yīng)社會的發(fā)展，我國需要利用高新科技對水利行業(yè)進(jìn)行嚴(yán)格，建立全新的信息管理系統(tǒng)，使水庫灌區(qū)節(jié)水管理走向全新的發(fā)展道路。

1 水庫灌區(qū)節(jié)水灌溉管理運行存在的問題

1.1 灌溉信息收集、傳輸和處理相對比較慢

目前，中國信息的收集方式主要依靠人工收集，在特定的時間派專業(yè)人士進(jìn)行監(jiān)測，通過郵電公網(wǎng)進(jìn)行傳遞。但是，我國的地域非常遼闊，郵電公網(wǎng)很難覆蓋到全部地區(qū)，因此，在水庫管理中，要想收集和傳遞信息，需要派遣專業(yè)的工作人員騎自行車或者摩托車進(jìn)行收集和傳遞，這樣就會耽誤很多時間，導(dǎo)致任務(wù)無法及時傳遞下去，間隔幾個小時后，信息缺乏時效性，信息傳遞的指令沒有及時的及時，灌區(qū)又發(fā)生了新的變化，導(dǎo)致決策和運行出現(xiàn)了嚴(yán)重的脫軌。目前，水庫灌區(qū)的資料管理依然采用傳統(tǒng)的手工操作，經(jīng)常一個月的灌溉資料需要花費3-5 d才能整理完畢，如果是一年的灌溉資料整理需要花費至少一個月的時間才能整理完畢，同時，整理的資料數(shù)據(jù)很難確保其準(zhǔn)確度，影響了資料的真實性。

1.2 水庫中水量調(diào)度不透明

水庫灌區(qū)節(jié)水灌溉在進(jìn)行水量調(diào)度的過程中，受到了很多因素的影響，調(diào)度人員對供水設(shè)施的運行情況缺乏足夠的了解，對干渠的水量調(diào)度工作沒有充分了解，對管理決策過程和灌溉渠的灌溉用水情況了解也很少。水庫灌區(qū)水量調(diào)度無法實現(xiàn)透明化，將無法規(guī)范水資源的使用。水量調(diào)度缺乏透明化和征收水費的制度也不完善，使得亂收費現(xiàn)象非常嚴(yán)重，增加了農(nóng)民額外的負(fù)擔(dān)。

1.3 水庫調(diào)度工作過程非常復(fù)雜

水庫灌區(qū)灌溉調(diào)度中，存在著地方政府的干預(yù)、信息收集和傳遞相對比滿，就導(dǎo)致了調(diào)度過程變得非常艱難，很難順利完成指定任務(wù)。目前，我國灌區(qū)灌溉調(diào)度采用的方法是各地區(qū)提出用水需求，配水站整理后向管理局申請用水量，管理局在綜合用水信息后，向相關(guān)管轄單位下達(dá)調(diào)度通知，各級單位將通知逐級下達(dá)，所經(jīng)歷的過程相對比較復(fù)雜，經(jīng)常造成傳遞信息時間長，耽誤最佳時機，同時，在信息傳遞過程中，浪費了大量的人力、物力和財力，使供水成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于了計劃成本。

1.4 測量設(shè)備過于落后

水庫用水的灌溉勘測技術(shù)一直延續(xù)著手工操作，測驗需要花費大量的時間、而且準(zhǔn)確也相對較低，水流的測量工作一般選擇的是臨時斷面的方式推測出流量。由于受到渠道交通和傳遞設(shè)備的約束，有些斷面流量測定的結(jié)果需要依靠人工的方式進(jìn)行測量和傳遞，無法滿足日益發(fā)展的需求。

1.5 灌溉很難實現(xiàn)動態(tài)的管理

針對水庫灌區(qū)節(jié)水灌溉管理的研究，制定出一系列的管理系統(tǒng)，這套系統(tǒng)是依靠田間農(nóng)作物、當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境、灌溉水源等信息為基礎(chǔ)，利用高科技，結(jié)合水庫灌區(qū)實際的情況，完善供水計劃，從而達(dá)到節(jié)水灌溉的目的。如果前期的預(yù)測能夠非常精準(zhǔn)，將對灌溉的調(diào)度工作起到積極的作用。由于當(dāng)?shù)鼐用竦挠盟闆r經(jīng)常發(fā)生著變化，使得開閘和關(guān)閘問題很大把握，對于開閘和關(guān)閘的時間要求非常高，很難在實際的操作中實現(xiàn)動態(tài)管理，因此，只能根據(jù)以往的經(jīng)驗，來對灌溉調(diào)度進(jìn)行預(yù)判和計劃。

2 水庫灌溉節(jié)水信息化灌溉管理

2.1 節(jié)水灌溉信息化管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

2.1.1 信息化管理系統(tǒng)

信息化管理結(jié)構(gòu)主要實現(xiàn)了信息化管理，根據(jù)不同的任務(wù)和功能，建立不同的木塊，構(gòu)成整套的系統(tǒng)，系統(tǒng)主要是用來調(diào)度各種信息、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、資料的傳遞工作，為灌區(qū)信息化管理打下堅實的基礎(chǔ)。

2.1.2 系統(tǒng)運行調(diào)度系統(tǒng)

設(shè)置運行調(diào)度系統(tǒng)，將用水情況、用水信息進(jìn)行詳細(xì)的分析，對水資源實行優(yōu)化調(diào)度處理，決策者根據(jù)系統(tǒng)計算的結(jié)構(gòu)制定出合理的方案，滿足優(yōu)化配置，提高水資源的利用效率。

2.1.3 水務(wù)系統(tǒng)公開化

利用網(wǎng)絡(luò)先進(jìn)的技術(shù)，實現(xiàn)對用戶用水和水費統(tǒng)一的管理，所有的信息都有計算機進(jìn)行全方位的管理，建立自動化的查詢系統(tǒng)，將用水調(diào)度、征收費用透明化。

2.1.4 智能化的監(jiān)控管理系統(tǒng)

利用先進(jìn)的智能化技術(shù)。對主要管道、開關(guān)閥門進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控，及時完成調(diào)度中心的調(diào)度指令，使其流量和水位達(dá)到預(yù)期的效果。為了確保該系統(tǒng)的安全系數(shù)，整個系統(tǒng)實行封閉式管理，實行智能化管理，對于一些重點工程，要實現(xiàn)多媒體技術(shù)的監(jiān)控。

2.1.5 遠(yuǎn)程遙控管理系統(tǒng)

該系統(tǒng)要針對灌區(qū)不同的地點，設(shè)置不同的遙控位置，測量出該點的降水量、主渠道、渠道進(jìn)出水和其它水源的流量，對相應(yīng)的位置實行全方位的監(jiān)控。根據(jù)測量數(shù)據(jù)反饋的數(shù)據(jù)，通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的分析，對其數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、存檔，繪制出相應(yīng)的變化趨勢。如果某個監(jiān)測站無法正常完成指派的任務(wù)或者無法及時向控制中心輸送數(shù)據(jù)，就說明改監(jiān)測站需要進(jìn)行維修。灌區(qū)內(nèi)每個監(jiān)測站都是通過無線電波的方式記性傳輸，這樣就能大大提高管理展和管理局的局部網(wǎng)絡(luò)信息。

2.1.6 灌溉用水預(yù)警系統(tǒng)

根據(jù)灌區(qū)內(nèi)設(shè)置不同監(jiān)控位置反饋回來的情況和氣象部門信息進(jìn)行綜合整理，監(jiān)控不同地區(qū)土壤情況、水利設(shè)施的蓄水情況和農(nóng)作物水分蒸發(fā)情況等，通過這些具體的信息，建立灌溉農(nóng)作物的水預(yù)測模型，對不同渠道的水流量進(jìn)行預(yù)測和動態(tài)的管理。

2.1.7 灌溉用水管理的決策系統(tǒng)

決策系統(tǒng)是依靠控制系統(tǒng)、強大的數(shù)據(jù)庫、信息管理模式、調(diào)度運行系統(tǒng)、公開水務(wù)系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、預(yù)警系統(tǒng)等。通過對綜合數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，實現(xiàn)軟件系統(tǒng)的集中管理，對獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理，設(shè)立相應(yīng)的模型，優(yōu)化配置，實行調(diào)度的決策。

3 信息化系統(tǒng)的綜合應(yīng)用

該系統(tǒng)的應(yīng)用主要涵蓋了三個方面：第一方面是中心站，中心站設(shè)立在管理局，主要負(fù)責(zé)信息的收集、整理和分析工作；第二方面是分站，分別設(shè)立在每個管理站中，建立遠(yuǎn)程遙控管理系統(tǒng)，將獲得的信息及時傳遞到中心站；第三方面是單站，在指定的地方設(shè)立觀測點，建立單獨的遙控管理系統(tǒng)。中心站通過接收這些信息，對水庫灌區(qū)的水資源進(jìn)行調(diào)度，既滿足了當(dāng)?shù)氐挠盟枨?，又達(dá)到了節(jié)水灌溉的目的。

4 總結(jié)

綜上所述，水庫灌區(qū)節(jié)水灌溉管理實現(xiàn)信息化、智能化在我國處于一個新的領(lǐng)域，雖然在理論中做出了大量的研究，但是在實際的操作中，依然存在著很多的不足之處。由于我國過去很多年一直實行灌區(qū)灌溉的管理模式，實現(xiàn)智能化、自動化的灌溉管理系統(tǒng)，必將引起一些爭議，當(dāng)時從整體的發(fā)展來看，對灌區(qū)實行信息化管理系統(tǒng)，必將給水庫灌區(qū)節(jié)水灌溉管理系統(tǒng)帶來全新的發(fā)展。

[1]孟煒.桃曲坡水庫灌區(qū)節(jié)水灌溉信息化管理系統(tǒng)的研究[J].地下水，2010（09）.

S274.3

B

1673-8853（2016）10-0068-02

2016-08-11

（責(zé)任編輯：柳 辰）

王家鳳（1977-），女，工程師，主要從事水利工程建設(shè)運行管理工作。